进入信息化时代,各种通过非法手段来获取信息的事件越来越多,这严重影响着我们国家经济、政治、军事的发展,也影响着我们个体的数字化生存的质量,因此,信息安全相关问题成为了人们关注的焦点.信息安全在应用层面主要有信息保密和信息认证两个方面.信息保密能够通过加密技术完成,而信息认证主要通过密码学中的数字签名这个重要技术完成.在商业化的现代社会,信息认证显得更为重要.这促进了密码学中数字签名的发展.随着量子计算机及其算法的发展,对基于计算复杂性的经典数字签名方案安全性造成了严重威胁.为了增强这类签名方案的安全性,研究者们转而研究量子签名,希望量子签名能够替代经典签名,提供签名的无条件安全性.目前,量子签名的研究相对来说在密码学中还不太成熟,依然是研究的热点之一.本文以五粒子量子纠缠态作为量子通信信道,对量子签名方案及其在投票中的应用进行了研究.研究成果如下:1.基于量子力学的物理特性提出了一个用随机数列盲化消息的量子代理盲签名方案.该方案运用五粒子纠缠态作为量子通信信道,高效完成了量子态消息的安全传送.引入可信第三方、仅用冯诺依曼测量、消息的盲性增强都使方案的效率和安全性极大提高.它可以广泛的被应用于商业、军事等领域中,具有较强实用价值.2.设计了以五粒子纠缠态为量子信道直接传送两比特量子态消息的高效量子多代理盲签名方案,安排对量子信道的窃听检测,结合量子密钥分发协议、量子测量及量子控制隐形传态等来实现签名过程,在现实生活中应用将更为广泛.3.结合投票的实际需求,我们基于群签名和盲签名的特性,设计出了量子投票方案.相对其他方案来说,使用该方案投票,能够对选民人数实现灵活化,也能使选民充分表达自己对于选举的意见或者建议,更好的满足选民的需求.方案也能增强投票者投票的匿名性和私有性,使投票过程的安全性和效率得到极大提高,更具有实际应用价值.